DAFTAR ISI

v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR NOTASI ... xi

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II ... 4

LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Bendungan ... 4

2.2 Bangunan Pelimpah ... 5

2.2.1 Pintu (Gate) ... 6

2.2.2 Saluran Pengarah Aliran ... 7

2.2.3 Saluran Pengatur ... 7

2.2.4 Saluran Peluncur ... 7

2.2.5 Bangunan Peredam Energi ... 8

2.3 Mercu Ogee ... 14

2.4 Uji Model Fisik Hidraulik ... 17

2.5 Kriteria Perencanaan Hidraulik ... 19

2.5.1 Tinggi Jagaan ... 19

2.5.2 Jenis Aliran ... 19

BAB III ... 22

vi

METODE PENELITIAN ... 22

3.1 Lokasi Penelitian ... 22

3.2 Diagram Alir Penelitian ... 23

3.3 Perumusan Masalah ... 24

3.4 Studi Pustaka ... 25

3.5 Pengumpulan Data ... 25

3.5.1 Dimensi Bangunan Pelimpah ... 25

3.5.2 Debit Outflow Pelimpah ... 25

3.6 Pembuatan Model Fisik ... 26

3.7 Uji Model Fisik ... 26

3.7.1 Pengukuran Kapasitas Pelimpah ... 26

3.7.2 Pengukuran Profil Aliran ... 27

3.7.3 Pengukuran Kecepatan dan Arah Aliran ... 27

3.7.4 Pengamatan Gerusan ... 27

3.8 Analisis Hasil Uji Model Fisik ... 27

3.9 Kriteria Pengujian ... 28

3.10 Usulan Hidraulik Bangunan Pelimpah ... 28

BAB IV ... 29

PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA ... 29

4.1 Penyajian Data ... 29

4.1.1 Data Bangunan Pelimpah ... 29

4.1.2 Debit Outflow Pelimpah ... 30

4.2 Pembuatan Model Fisik ... 31

4.2.1 Penentuan Skala Model ... 31

4.2.2 Pembuatan Model... 33

4.3 Pengujian Model Fisik ... 33

4.3.1 Jenis pengujian ... 33

4.3.2 Alur Pengujian ... 34

4.3.3 Prosedur Pengujian ... 34

4.4 Uji Model Fisik Seri 0 ... 38

4.4.1 Pengujian Kapasitas Pelimpah ... 38

4.4.2 Pengujian Profil Aliran ... 41

vii

4.4.3 Pengujian Kecepatan dan Arah Aliran ... 44

4.4.4 Pengamatan Gerusan ... 46

4.5 Analisis Teoritis Desain Seri 0 ... 48

4.5.1 Menentukan Permukaan Mercu Ogee ... 48

4.5.2 Analisis Koefisien Pelimpah ... 51

4.5.3 Analisis Saluran Transisi... 59

4.5.4 Analisis Saluran Peluncur ... 63

4.5.5 Analisis Peredam Energi ... 67

4.6 Kesimpulan Pengujian Seri 0 ... 69

4.7 Uji Model Fisik Seri 1 ... 70

4.8 Rekomendasi Seri Usulan ... 71

BAB V ... 72

KESIMPULAN dan SARAN ... 72

5.1 Kesimpulan ... 72

5.2 Saran ... 72

DAFTAR PUSTAKA ... 73

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bendungan Jati Gede ... 4

Gambar 2.2 Bangunan pelimpah berpintu Bendungan Sei Gong di Kepulauan Riau ... 5

Gambar 2.3 Macam-macam jenis pintu ... 7

Gambar 2.4 Peredam Energi USBR Tipe I ... 9

Gambar 2.5 Peredam Energi USBR Tipe II ... 9

Gambar 2.6 Peredam energi USBR tipe III ... 10

Gambar 2.7 Peredam energi USBR tipe IV ... 11

Gambar 2.8 Panjang lantai peredam energi tipe USBR ... 13

Gambar 2.9 Bentuk-bentuk mercu Ogee ... 15

Gambar 2.10 Nilai koefisien C0 ... 16

Gambar 2.11 Nilai koefisien C1 ... 17

Gambar 2.12 Nilai koefisien C2 ... 17

Gambar 2.13 Penurunan persamaan aliran berubah lambat laun ... 20

Gambar 3.1 Lokasi rencana Bendungan Riam Kiwa ... 22

Gambar 3.2 Lokasi rencana genangan Bendungan Riam Kiwa ... 23

Gambar 3.3 Diagram Alir ... 24

Gambar 4.1 Proses Pembuatan Model. ... 33

Gambar 4.2 Alur Pengujian... 34

Gambar 4.3 Meteran Taraf di Hulu dan Hilir Bangunan Pelimpah ... 35

Gambar 4.4 Proses Pengukuran Profil Aliran Menggunakan Waterpass ... 36

Gambar 4.5 Proses Pengukuran Kecepatan Aliran Menggunakan Alat Current Meter. ... 37

Gambar 4.6 Lokasi Pengamatan Gerusan ... 38

Gambar 4.7 Grafik Lengkung Debit Saat Kondisi Pintu Air Terbuka Semua ... 39

Gambar 4.8 Grafik Lengkung Debit Saat Kondisi Pintu Air Tertutup Semua .... 40

Gambar 4.9 Grafik Lengkung Debit Saat Kondisi 1 Pintu Air Tertutup ... 40

Gambar 4.10 Hasil Pengukuran Profil Aliran Pada Kondisi 1 Pintu Air Tertutup 42 Gambar 4.11 Hasil Pengukuran Profil Aliran Pada Kondisi Semua Pintu Air Tertutup ... 43

Gambar 4.12 Hasil Pengujian Kecepatan dan Arah Aliran Skenario 1 Pintu Tertutup dengan Q2 ... 44

Gambar 4.13 Hasil Pengujian Kecepatan dan Arah Aliran Skenario 1 Pintu Tertutup dengan Q100 ... 44

Gambar 4.14 Hasil Pengujian Kecepatan dan Arah Aliran Skenario 1 Pintu Tertutup dengan Q1000 ... 45

Gambar 4.15 Hasil Pengujian Kecepatan dan Arah Aliran Skenario Semua Pintu Tertutup Q2 ... 45

Gambar 4.16 Hasil Pengujian Kecepatan dan Arah Aliran Skenario Semua Pintu Tertutup Q100 ... 45

ix

Gambar 4.17 Hasil Pengamatan Gerusan Q2 ... 46

Gambar 4.18 Hasil Pengamatan Gerusan Q100 ... 47

Gambar 4.19 Hasil Pengamatan Gerusan Q1000 ... 47

Gambar 4.20 Permukaan Mercu Ogee pada Pelimpah Berpintu ... 48

Gambar 4.21 Grafik Titik Koordinat Mercu Pelimpah Utama ... 49

Gambar 4.22 Permukaan Mercu Ogee pada Pelimpah Tidak Berpintu ... 50

Gambar 4.23 Grafik Titik Koordinat Mercu Pelimpah Tidak Berpintu... 51

Gambar 4.24 Koefisien C0 untuk Q100 skenario satu pintu tertutup sebagai fungsi H/r ... 53

Gambar 4.25 Koefisien C1 untuk Q100 skenario satu pintu tertutup sebagai fungsi P/H ... 53

Gambar 4.26 Koefisien C2 untuk Q100 skenario satu pintu tertutup sebagai fungsi P/H ... 53

Gambar 4.27 Koefisien C0 untuk Q100 skenario pintu tertutup semua sebagai fungsi H/r ... 57

Gambar 4.28 Koefisien C1 untuk Q100 skenario pintu tertutup semua sebagai fungsi P/H ... 57

Gambar 4.29 Grafik Panjang Lantai Peredam Energi ... 68

Gambar 4.30 Lantai Dasar Bendungan yang telah diganti dengan Beton ... 70

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tipe loncatan air berdasarkan bilangan Froude ... 13

Tabel 2.2 Nilai K dan n ... 14

Tabel 2.3 Skala besaran model tak distorsi ... 18

Tabel 4.1 Debit Outflow Bendungan Riam Kiwa ... 31

Tabel 4.2 Titik koordinat X,Y pada Mercu Ogee Pelimpah Utama... 49

Tabel 4.3 Titik koordinat X,Y pada Mercu Ogee Pelimpah Tidak Berpintu ... 51

Tabel 4.4 Perhitungan Nilai Cd untuk Debit Q100 Skenario Satu Pintu Tertutup . 54 Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Tinggi Air Saat Kondisi Satu Pintu Air Tertutup .... 55

Tabel 4.6 Perbandingan Nilai Cd dan hu antara Hasil Pengukuran dan Teoritis Pada Skenario 1 ... 55

Tabel 4.7 Perhitungan Nilai Cd untuk Debit Q100 Skenario Pintu Tertutup Semua ... 58

Tabel 4.8 Hasil Pengukuran Tinggi Air Saat Kondisi Pintu Air Tertutup Semua 58 Tabel 4.9 Perbandingan Nilai Cd dan hu antara Hasil Pengukuran dan Teoritis Pada Skenario 2 ... 59

Tabel 4.10 Perbandingan Elevasi Muka Air di Saluran Transisi ... 63

Tabel 4.11 Perbandingan Tinggi Muka Air di Saluran Peluncur ... 66

Tabel 4.12 Tabel Kesimpulan Tinggi Jagaan Pada Mercu Pelimpah ... 69

Tabel 4.13 Rangkuman Hasil Pengujian Pada Rekomendasi Seri Usulan ... 71

xi

DAFTAR NOTASI

A : Luas penampang basah (m²) Am : Luas penampang model (m²) Ap : Luas penampang prototipe (m²) B : lebar sungai (m)

Beff : lebar efektif mercu (m) Cd : Koefisien aliran pelimpah D : Kedalaman hidraulik (m)

Fr : Bilangan Froude (Froude Number) Fv : Gaya gesek (N)

g : Percepatan gravitasi (m/s²) h : Tinggi muka air (m) H : Tinggi energi air total (m) i : Indeks alat ukur debit (cm)

Io : Kemiringan memanjang dasar saluran k : Konstanta

L : Panjang (m) m : Massa (kg)

n : Koefisien kekasaran manning na : Skala percepatan

nA : Skala luas nh : Skala tinggi nL : Skala panjang nQ : Skala debit nt : Skala waktu nv : Skala kecepatan P : Keliling basah (m)

p : Tinggi pembendungan (m) Q : Debit (m³/s)

xii Qp : Debit prototipe (m³/s)

Qm : Debit model (m³/s) R : Jari – jari hidraulik (m) r : Jari-jari mercu pelimpah (m) Re : Bilangan Reynold

t : Waktu (s) v : Kecepatan (m/s)

vm : Kecepatan di model (m/s) vp : Kecepatan di prototipe (m/s) y : Kedalaman muka air (m) z : Beda tinggi elevasi (m) γ : Berat jenis (N/m³)

μ : Viskositas dinamis (kg/s .m) ν : Viskositas kinematis (m²/s) ρ : Massa jenis (kg/m³)